高色价红曲霉菌的理化诱变及液态发酵工艺优化的研究

摘要

红曲霉在中国的应用已经有一千多年的历史了，红曲中含有的红色素是一种优良的着色剂，在现代食品加工行业正发挥着重要作用。红曲发酵生产主要分为固态发酵和液态发酵两种方式，液态发酵适宜工业化大生产，是红曲生产的主要发展趋势。通过诱变技术获得高色价红曲霉菌种和优化红曲霉液态发酵工艺是摆在微生物工作者面前的一个重大课题。 本论文包括以下方面的内容： 1．从红曲米中分离筛选出高色价红曲霉菌种，并且比较了分离方法的优缺点。研究表明，红曲米直接分离法操作简单，所需时间短，试验的成功带有较大的偶然性。红曲米富集孢子分离法操作较为繁琐，所需时间长，但成功的几率高，适合于科学研究。红曲米孢子分离法的操作与红曲米直接分离法和红曲米富集孢子分离法相比较而言，操作简易性介于两者之间，但分离效果与红曲米富集孢子处理法相差无几。故红曲米孢子分离法具有较大的实用价值和推广价值。 2．采用红曲米孢子分离法从红曲米中分离出了SZ1，SZ2，SZ3，SZ4，SZ5，SZ6六株红曲霉，并通过摇瓶发酵筛选出SZ4作为诱变出发菌株，SZ4的发酵液红色素色价为10.8u/mL。 3．采用紫外氯化锂复合诱变对SZ4进行诱变处理得到SZ401，SZ402，SZ403，SZ404，SZ405五个诱变菌株，经过摇瓶发酵和稳定性试验发现SZ401不仅发酵液色价高，而且稳定性好，故选取SZ401作为生产菌种，其发酵液色价为20.2u/ml。 4．对发酵培养基中不同成分对红色素的产量的影响做了单因子研究，并用正交试验通过对一株紫红曲霉SZ401液态发酵法生产红色素的培养基研究，确定适宜的发酵培养基配方为：大米粉9％，NaNO<,3> 0.2％。KH<,2>PO<,4> 0.1％，MgSO<,4> 0.2％。在此条件下SZ401的发酵液色价达到57.0u/mL。 5．对红曲霉SZ401的最佳发酵工艺条件做了初步研究，并得到了一个较好的工艺条件。红曲霉SZ401摇瓶培养的最佳条件是：培养时间为3d，温度为32℃，接种量为5％(v/v)，装液量为70mL/250mL三角瓶，转速为240r/min，培养基初始pH为3.8。在此条件下SZ401的发酵液色价高达84.0u/mL。

目录

文摘

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第一章 文献综述

1红曲霉属在真菌中的分类地位及属内分种现状

2初级代谢产物研究

2.1酶

2.2脂肪酸

2.3有机酸

3次级代谢产物研究

3.1红曲色素

3.2红曲霉产桔霉素的发现及其性质、检测方法

3.3红曲霉的其他次级代谢产物

3.4桔霉素养与红曲色素的控制研究现状

4固态发酵技术研究现状

5液态发酵生产红曲色素的研究现状

6红曲霉在食品加工中的应用现状

6.1红曲霉在传统食品加工中的应用

6.2红曲霉在食品防腐中的应用

6.3红曲霉在奶酷加工中的应用

6.4红曲霉在浓香型曲酒生产中的应用

6.5红曲霉在功能性食品和药品开发中的应用

7研究的目的、意义及主要内容

7.1研究的目的和意义

7.2研究的主要内容

第二章 红曲霉菌种的分离

1材料与方法

1.1试验材料

1.2试验方法

2结果与分析

2.1直接分离法的结果

2.2红曲霉的孢子分离法的结果

2.3富集孢子分离培养法结果

3结论

第三章 理化诱变选取高色价红曲色素产生菌

1材料和方法

1.1试验材料

1.2试验方法

2结果和分析

2.1出发菌株的初筛结果

2.2氯化锂使用浓度的优化试验结果

2.3紫外线照射时间的优化结果

2.4诱变株复合诱变试验结果

2.5诱变株的稳定性试验

2.6 SZ401的培养特征

3讨论

4结论

第四章 红曲霉发酵培养基配方优化的正交试验

1材料和方法

1.1试验材料

1.2试验方法

2结果与分析

2.1碳源的影响

2.2氮源的影响

2.3发酵培养基配方的正交试验

3结论

第五章 红曲霉摇瓶液态发酵工艺条件优化试验

1材料和方法

1.1试验材料

1.2试验方法

2结果与分析

2.1转速对红色素色价的影响

2.2温度对产红色素的影响

2.3培养基实始pH对产红色素的影响

2.4接种量对产红色素的影响

2.5装液量对产红色素的影响

2.6纱布盖口层数对发酵产色的影响

2.7种子液的贮存对红色素的影响

2.8工艺参数的正交试验结果

3结论

第六章 主要结论与创新点

1主要结论

2主要创新点

参考文献

致谢

作者简历